Stem Cells:用毒素分泌干細(xì)胞來治療腦瘤
日期:2014-10-29 09:35:51
目前,美國馬薩諸塞州總醫(yī)院哈佛干細(xì)胞研究所的科學(xué)家,設(shè)計(jì)了一種新方法,用干細(xì)胞來抗擊腦瘤。該研究小組由神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家Khalid Shah博士帶領(lǐng),他最近證明了裝載有抗癌皰疹病毒的干細(xì)胞的價(jià)值,現(xiàn)在他們開發(fā)出一種方法,通過基因改良干細(xì)胞,使它們能夠產(chǎn)生和分泌腫瘤殺傷毒素。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年10月24日的《Stem Cells》雜志。
在這項(xiàng)研究中,Shah的研究小組指出,在腦瘤切除后,分泌毒素的干細(xì)胞,可被用來鏟除殘存在小鼠大腦中的癌細(xì)胞。干細(xì)胞被放在封裝于一種可生物降解凝膠中的位置。這種方法解決了可能導(dǎo)致最近臨床試驗(yàn)失敗的傳遞問題,這些試驗(yàn)旨在將純化的腫瘤殺傷毒素傳遞到患者大腦中。Shah和他的研究小組目前正在尋求FDA的批準(zhǔn),將他們開發(fā)的這種以及其他干細(xì)胞方法,帶到臨床試驗(yàn)中去。
Shah指導(dǎo)馬薩諸塞州總醫(yī)院和哈佛醫(yī)學(xué)院的分子神經(jīng)病治療和成像實(shí)驗(yàn)室,他指出:“癌癥殺傷毒素已被成功地用于各種血腫瘤,但是它們并不像在實(shí)體瘤中那樣有療效,因?yàn)槟[瘤不可獲得,毒素的半衰期很短。”
他說:“幾年前,我們發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞可以連續(xù)地將這些治療毒素傳遞給腦部腫瘤,但是首先我們需要通過遺傳手段改造干細(xì)胞,使其能抵制不被毒素殺死?,F(xiàn)在,我們有抗毒素的干細(xì)胞,可以制造并釋放抗癌藥物。”
細(xì)胞毒素對(duì)于所有細(xì)胞都是致命的,但是自20世紀(jì)90年代后期以來,研究人員已經(jīng)能夠用一種方式來標(biāo)記毒素,使它們只進(jìn)入具有特殊表面分子的癌細(xì)胞;使得一種毒素能夠進(jìn)入癌細(xì)胞,而不會(huì)對(duì)正常細(xì)胞構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。一旦在細(xì)胞內(nèi),毒素就會(huì)破壞細(xì)胞制造蛋白質(zhì)的能力,在幾天內(nèi),細(xì)胞開始死亡。
Shah的干細(xì)胞可以逃脫這種命運(yùn),因?yàn)樗鼈兪怯靡环N突變制成的,這個(gè)突變不允許毒素在細(xì)胞內(nèi)起作用。抗毒素干細(xì)胞也有額外一點(diǎn)的遺傳密碼,使它們能制造和分泌毒素。這些毒素所遇到的任何癌細(xì)胞,都沒有這種自然防御,因此會(huì)死亡。Shah及其研究小組,誘導(dǎo)人神經(jīng)干細(xì)胞中的毒素抗性,隨后設(shè)計(jì)它們產(chǎn)生導(dǎo)向毒素。
Shah說:“我們在一種臨床相關(guān)的腦瘤小鼠模型中,測試了這些干細(xì)胞,在那里你切除腫瘤,然后將干細(xì)胞植入被封裝在切除腔內(nèi)的一個(gè)凝膠中。經(jīng)過所有分子和成像分析,跟蹤腦腫瘤中這些蛋白質(zhì)合成的抑制,我們的確看到,毒素殺死了癌細(xì)胞,最終延長了切除腦瘤動(dòng)物模型的生存期。”
Shah接下來計(jì)劃,將毒素分泌干細(xì)胞,與其研究小組開發(fā)的許多不同治療性干細(xì)胞相結(jié)合,來進(jìn)一步提高膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠模型中的陽性結(jié)果,這種腫瘤是成年人中最常見的腦腫瘤。Shah預(yù)計(jì),他將在未來的五年之內(nèi),把這些療法帶入臨床試驗(yàn)。
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